CN100460146C - 定位装置 - Google Patents

Abstract

一种定位装置。基板(1)设有支承表面(1a)，而随行夹具(2)设有待被支承表面(2a)。啮合孔(3)开设于所述待被支承表面(2a)中。心柱(11)从固定于所述基板(1)的壳(9)向上突出。嵌合于所述啮合孔(3)的弹性套筒(12)支承于所述心柱(11)的外周空间中的所述壳(9)的上表面上。在所述心柱(11)和所述弹性套筒(12)之间设有多个楔形空间(W)，其向下变窄并沿圆周方向隔开基本上相同的间隔。楔形构件(15)垂直可动地插入于每个所述楔形空间(W)中。所述楔形构件(15)的输入部分(20)与活塞(33)的上杆(43)的输出部分(44)相连接。

Description

定位装置

技术领域

本发明涉及一种定位装置，该装置用于将如工件随行夹具或工件等的第二部件，定位于如机床的工作台等的第一部件。

背景技术

这种定位装置通常以下述方式设置，即，开设于所述第二部件的待被支承表面的圆形啮合孔与从所述第一部件的支承表面突出的插塞相嵌合(例如参见日本专利公开公报第57-27640号)。

在所述现有技术中，必须在所述啮合孔和所述插塞之间设有预定的嵌合间隙，以使啮合孔和插塞能够平稳地嵌合。因此，由于该嵌合间隙的存在而降低了定位精度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可容易地进行高精度定位的装置。

为了实现所述目的，本发明提供一种如下所述的定位装置，参见例如图1至图5，图12至图17，或图19至图21，图26A至图28，图30至图32。

用于支承第二部件2的待被支承表面2a的支承表面1a设置于第一部件1中。从所述支承表面1a向前端突出的心柱11固定于所述第一部件1。插入所述待被支承表面2a的啮合孔3内的啮合构件12，支承于所述心柱11的外周空间中的第一部件1上。沿一轴向变窄的楔形空间W设置于所述心柱11和所述啮合空间12之间，将楔形构件15可沿轴向移动地插入所述楔形空间W内。所述楔形构件15由于驱动器件31而可沿轴向移动。

所述心柱11可与所述第一部件1形成一体，或者，与所述第一部件1分别形成并固定于其上。

所述啮合构件12可直接支承于所述第一部件1上，或者，通过所述心柱11等的另一构件而间接地固定于所述第一部件1上。

所述啮合构件12也可以由弹性套筒构成，或由沿圆周方向相隔一定间隔的多个按压构件构成。而且，由弹性套筒构成的前一啮合构件12可以由薄壁筒构成，或形成通过在周壁中设置缝等而成的有缝夹套形状。

上述发明起到例如上述图示的下述作用。

当将所述第二部件定位于所述第一部件上时，设于所述第一部件的啮合构件和所述第二部件的啮合孔首先相互啮合，而后所述楔形构件由于所述驱动器件的作用而向一轴向移动，例如锁定方向。然后，所述楔形构件和所述心柱相互直接或间接地楔卡合，从而所述楔形构件使所述啮合构件的至少部分向外强力地扩径。由此，所述啮合构件的扩径部分与所述啮合孔紧密地接触。因此，所述第二部件按顺序地通过所述啮合构件、所述楔形构件和所述心柱而锁定于所述第一部件。

当解除上述锁定状态时，所述楔形构件由于所述驱动器件的作用而向另一轴向如解除锁定方向移动。而后，所述楔形构件的楔卡合被解除，从而所述啮合构件的所述扩径部分可沿径向向内收缩。由此，所述啮合构件和所述啮合孔之间的紧密接触被解除。然后，所述第二部件可以从所述第一部件分离。

本发明具有以下优点。

在锁定操作中，在使所述啮合孔和所述啮合构件相互啮合后，所述啮合构件可以与所述啮合孔紧密地接触。由此，可使所述啮合孔和所述啮合构件平稳地嵌合，并且相互可以高精度地进行定位。

同样，用于使所述啮合构件扩径的所述楔形构件，可以直接或间接地楔卡合于固定在所述第一部件上的心柱，从而可通过作为基准的心柱使所述楔形构件高精度地移动。这样，能够以所需的精度对所述啮合构件进行扩径。因此，所述第二部件能够以较高的精度且以较高的重复精度定位于所述第一部件中。

而且，在上述的定位状态下，即使在加工外力等的较大外力作用于所述第二部件上的情况下，所述心柱也有足够的能力接受所述外力，从而其机械加工时的动态精度也很高。

而且，支承于所述第一部件的所述啮合构件能够以基本上仅沿径向移动且几乎不带有轴向移动的方式设置。这样，可使所述楔形空间由于所述啮合构件而容易地与周围大气相区分，从而可以防止周围大气中的切削油和切屑等的外部物质进入到所述楔形空间中。

此外，由于可扩径机构是由所述心柱、所述楔形构件和所述啮合构件构成的，所以，可扩径机构所需的零件数变少，从而可以得到非常节省空间的定位装置。

在上述发明中，例如图3A至图3C、图16A或图20B所示，所述啮合构件可由环形弹性套筒12构成。

在上述发明中，例如图26A至图26B所示，也可以包括下述构成。

所述啮合构件是由沿圆周方向隔开一定间隔的多个按压构件12构成的，插入于所述啮合孔3的环形插塞121设置于所述楔形构件15的外周上。上述按压构件12，可沿径向移动地支承于所述环形插塞121的周壁121a上，并且可由回复构件122沿径向向内移动。

在该情况下，所述按压构件，相比于上述弹性套筒可以做更大的径向移动。

为了实现上述目的，在本发明中，例如图1至图5、图12至图17、或图19至图21、图26A至图28、图30至图32所示，定位装置也可以如下设置。

用于支承第二部件2的待被支承表面2a的支承表面1a设置于第一部件1中。从所述支承表面1a向所述前端突出的心柱11固定于所述第一部件1。弹性套筒12支承于所述心柱11的外周空间中的所述第一部件1上，所述弹性套筒固定于开设在所述待被支承表面2a中的啮合孔3内。沿一轴向变窄的楔形空间W设置于所述心柱11和所述弹性套筒12之间，楔形构件15沿轴向可动地插入于所述楔形空间W内。使所述楔形构件15沿轴向移动的驱动器件31设置于所述第一部件1内。

该发明与前述的发明具有相似的优点。

在锁定操作中，在将所述啮合孔和所述弹性套筒相互嵌合后，所述弹性套筒可与所述啮合孔紧密地接触。这样，所述啮合孔和所述弹性套筒可相互平稳地嵌合，并且相互可以高精度地进行定位。

同样，用于使所述弹性套筒扩径的所述楔形构件，可以直接或间接地楔卡合于固定在所述第一部件上的心柱，从而可通过作为基准的心柱使所述楔形构件高精度地移动。这样，能够以所需的精度对所述啮合构件进行扩径。因此，所述第二部件能够以较高的精度且以较高的重复精度定位于所述第一部件中。

而且，在上述的定位状态下，即使在加工外力等的较大外力作用于所述第二部件上的情况下，所述心柱也有足够的能力接受所述外力，从而其机械加工时的动态精度也很高。

而且，支承于所述第一部件的所述弹性套筒能够以基本上仅沿径向移动且几乎不带有轴向移动的方式设置。这样，可使所述楔形空间由所述弹性套筒容易地与周围大气相区分，从而可以防止周围大气中的切削油和切屑等的外部物质进入到所述楔形空间中。

此外，由于由所述心柱、所述楔形构件和所述弹性套筒构成可扩径机构，所以，可扩径机构所需的零件数变少，从而可以得到非常节省空间的定位装置。

在本发明中，所述心柱11最好与所述第一部件1形成一体。在此情况下，所述心柱的轴心精度提高，所以，上述定位精度和可重复性得到改善。

在本发明中，用于覆盖所述楔形空间W的前端部分的顶盖27最好设置于所述心柱11中。在此情况下，所述楔形空间可以可靠地与周围大气隔离开，从而可以防止周围大气中的外界物质进入到所述楔形空间W内。

在本发明中，也可以包括下述构成。

用于覆盖所述楔形空间W的前端部分的顶盖27设于所述心柱11内，所述弹性套筒12的前端表面可沿径向移动地支承于所述顶盖27上，而所述弹性套筒12的基端表面可沿径向移动地支承于所述第一部件1的支承部分9b上。对于本发明，可使所述楔形空间基本上保持密闭状态，从而可以进一步地确保周围大气中的外界物质不会进入到所述楔形空间W内。

在本发明中，也可以包括下述结构。

例如图3A至图3C所示，多个楔形空间W是沿圆周方向隔开预定间隔地设置的，多个所述楔形构件15插入于各个楔形空间W内，其中，楔形表面19设置于每个所述楔形构件15的前端部分，而输入部分20设置于每个所述楔形构件15的基端部分，所述输入部分20可沿径向相对移动地连接于驱动器件31的输出部分44。

本发明通过所述楔形构件可使所述弹性套筒局部地扩径，从而所述弹性套筒的可扩径部分可强力地与所述啮合孔紧密地接触。同样，由于每个所述楔形构件的输入部分可沿径向相对移动地连接于所述驱动器件的输出部分，所以所述楔形构件在进行楔卡合时能够以较高的精度沿径向向外平稳地移动。因此，可以进一步地改善上述定位精度和可重复性。

在本发明中，所述楔形空间W形成为环形。

在该发明中，所述楔形构件15最好由环形有缝夹套构成，所述楔形构件15由其自身的弹性回复力而可扩径。在此情况下，可以更进一步地简化上述可扩径机构，从而可以提供一种廉价的定位装置。

在本发明中，所述楔形空间W和所述楔形构件15最好如图3A或20A所示，以向所述基端变窄的方式形成。

对于本发明，在锁定操作时，可使所述楔形构件通过所述啮合构件将所述第二部件按压于所述第一部件上，从而根据情况可省去专用的夹紧机构。

在本发明中，所述楔形空间W和所述楔形构件15也可以以向所述前端变窄的方式形成。

对于本发明，即使在所述楔形空间被密闭的情况下，也可以将所述楔形构件从所述基端插入所述前端，从而在结合所述楔形构件中几乎不会遇到任何问题。

在本发明中，例如图3A和图3B所示，向所述前端倾斜的多个倾斜槽17可以设置于所述心柱11的外周上。

对于本发明，所述楔形构件通过所述倾斜槽的底壁和两侧壁而以较高的精度被导向，因此，可以极大地改善上述的定位精度和可重复性。

同样，在本发明中，例如图6A或24所示，向所述前端变窄的锥形表面55(或多个向所述前端倾斜的倾斜表面)可以设置于所述心柱11的外周上。本发明展示了上述可扩径机构简单并容易制造的效果。

在本发明中，例如图8所示，向所述基端变窄的锥形表面可以设置于所述啮合构件12的内周上。本发明也展示了上述可扩径机构简单并容易制造的效果。

同样，在本发明中，例如图15C或31所示，向所述前端变窄的锥形表面可设置于所述啮合构件12的内周上。

在本发明中，也可以包括下述构成。

例如图3A和图3B所示，所述弹性套筒12由在圆周方向无缝的一体形成的薄壁筒构成，弹性套筒12的环形壁12c的多个可扩径部分51相隔一定的间隔设置于圆周方向，并且可沿径向向外弹性变形且由其自身的弹性恢复力可沿径向向内回复。

本发明能够通过所述无缝弹性套筒可靠地防止周围大气中的外界物质进入到所述楔形空间。此外，由于所述弹性套筒以无缝的方式形成，所以附着于所述套筒的外周表面的外界物质可由压缩空气等的清洁流体轻易地除去。可自动地进行清洁操作，从而可实现无需维护的作业，并且，可以消除由外界物质的腐蚀所带来的定位误差以及可以防止嵌合部分的损伤。

同样，在本发明中，缝74或至少一个贯通槽76可以设置于所述弹性套筒12的周壁中，所述弹性套筒12，例如图16A或16B、图20A或20B所示，可由其自身的弹性回复力沿径向收缩。本发明可以增加所述弹性套筒的延伸量和收缩量，并且容易简单且高精度地加工所述弹性套筒。

由橡胶或合成树脂等制成的弹性密封构件75可设置于所述缝74或所述贯通槽76中。在此情况下，所述弹性密封构件可以防止外界物质进入所述楔形空间。

同样，在本发明中，例如图11A和图11B，或图25A至25F所示，也可以包括下述构成。即，多可沿轴向延伸的突起62沿圆周方向相隔一定间隔地设置在所述弹性套筒12的内周或外周、所述楔形构件15的内周或外周、所述心柱11的外周、或所述啮合孔3的至少一个上。

在本发明中，例如图3A和图3B、或图20A或20B所示，所述啮合孔3最好形成基本上为圆形的直孔，而所述啮合构件12的外周表面12a最好形成基本上为圆形的笔直的表面。

由于所述啮合构件和所述啮合孔容易加工，从而该发明的通用性较高。

同样，在本发明中，例如图17所示，所述啮合孔3也可以形成基本上为向内变窄的圆形的锥孔，而所述啮合构件12的外周表面12a可以形成朝向前端变窄的锥形表面。

对于本发明，容易进行所述啮合构件和啮合孔的嵌合和解除嵌合的操作，而且，具有上述两者的中心偏差的公差范围较大的效果。

在本发明中，还可以包括下述构成。

例如图17或32所示，所述啮合孔3和夹紧孔81按照向内的顺序设置于所述第二部件2中；而与所述夹紧孔81啮合的另一个啮合构件84支承于所述心柱11上；其中，用于使所述啮合构件84与所述夹紧孔81啮合并向所述基端拉伸的杆87，插入所述心柱11的筒状孔85中并与夹紧驱动器件96相连接。

对于本发明，所述杆通过所述啮合构件和夹紧孔将所述第二部件按压于所述第一部件上，从而可以提供包括较强力夹紧机构的定位装置。

同样，在本发明中，例如图17或32所示，清洁用的压力流体的供给口97设置于所述第一部件1中，而排出口98开设于所述杆87的前端部分，所述供给口97和排出口98相互连通。

对于本发明，可以由上述的压力流体吹掉附着在所述定位装置的接触部分和/或嵌合部分的外界物质，从而可以进行可靠且高精度的定位。

附图说明

图1表示用于作为本发明的定位装置的第一实施例的、随行夹具系统的基本原理的示意图，是该随行夹具系统的横断面图。

图2表示根据图1的2-2线的、在解除锁定状态下的所述定位装置的正视断面图。

图3A是表示图2中的重要部分的放大示意图，用于说明解除锁定状态下的定位装置的操作；图3B是沿图3A的3B-3B线的断面图，表示设置于该定位装置内的可扩径机构；图3C表示沿图3A的3C-3C线的断面图。

图4A是与图3A相似的图，表示在锁定状态下的定位装置的操作；图4B是表示沿图4A的4B-4B线的示意图。

图5是与图3B相似的图，表示设置于该随行夹具系统内的另一可扩径机构的横断面图。

图6A是与图3B相似的图，表示所述一个可扩径机构的第一变形例；图6B是与图5相似的图，表示另一个可扩径机构的变形例。

图7是与图3A相似的图，表示一个可扩径机构的第二变形例。

图8是与图7相似的图，表示一个可扩径机构的第三变形例。

图9A是与图7相似的图，表示一个可扩径机构的第四变形例；图9B是与图6A相似的图，是该第四变形例的横断面图。

图10A是与图7相似的图，表示一个可扩径机构的第五变形例；图10B是与图3B相似的图，表示从上面看的第五变形例的局部。

图11A是与图10A相似的图，表示一个可扩径机构的第六变形例；图11B是与图10B相似的图，表示从上面看的第六变形例的局部。

图12是与图3A相似的图，表示本发明的第二实施例的定位装置。

图13是与图3A相似的图，表示本发明的第三实施例的定位装置。

图14是与图13相似的图，表示本发明的第四实施例的定位装置。

图15A至图15F是与图3A相似的局部图，分别表示该定位装置的第一至第六变形例。

图16A至图16B是分别表示设置于该定位装置内的弹性套筒的第一和第二变形例的正视图。

图17表示本发明的第五实施例的、包括有夹紧机构的定位装置的图，其右半部分表示解除锁定状态而左半部分表示锁定状态。

图18是与图17右半部分的解除锁定状态相似的局部图，表示夹紧机构的变形例。

图19是与图1相似的图，示意地表示用于作为本发明的第六实施例的定位装置的、另一随行夹具系统的基本原理。

图20A是沿图19的20A-20A线的、与图2相似的断面图；图20B是沿图20A的20B-20B线的断面图。

图21是沿图20A的21-21线的断面图。

图22是与图21相似的图，表示设置于该定位装置内的可扩径机构的变形例。

图23是与图20A和图21相似的图，表示本发明的第七实施例的定位装置。

图24是与图21相似的图，表示本发明的第八实施例的定位装置。

图25A至25F是与图20B相似的图，分别表示设置于所述随行夹具系统内的另一可扩径机构的第一至第六变形例。

图26A是与图20A相似的图，图26B是与图20B相似的平面图，均是表示本发明的第九实施例的定位装置。

图27是沿图26B的27-27线的、与图21相似的断面图。

图28是图26A中的可扩径机构的放大横断面图。

图29是与图28相似的图，表示可扩径机构的变形例。

图30是与图20A相似的图，表示本发明的第十实施例的定位装置。

图31是与图30相似的图，表示本发明的第十一实施例的定位装置。

图32表示本发明的第十二实施例的、包括有夹紧机构的定位装置的图，其右半部分表示解除锁定状态而左半部分表示锁定状态。

具体实施方式

下面参照附图详细地对本发明进行说明。

图1至图5表示作为第一实施例、将本发明的定位装置应用于随行夹具系统的例子。首先将参照图1和图2说明该随行夹具系统的整体结构。图1是示意地表示该随行夹具系统的基本原理的图，是该随行夹具系统的横断面图。并且，图2是表示根据图1的2-2线的、在解除锁定状态下的所述定位装置的断面正视图。

在该实施例中，作为第一部件的基板1设置于机床的工作台T上，并且由所述基板1的支承表面1a支承作为第二部件的工件随行夹具2的待被支承表面2a，从而使所述工件随行夹具2和所述基板1对齐。

在所述工件随行夹具2的待被支承表面2a中开设有多个精加工的啮合孔3。在此，形成两个作为所述啮合孔3的圆形直孔。在所述基板1中，相应于一个啮合孔3设有一插塞器件4，相应于另一个啮合孔3设有另一插塞器件5。这两个插塞器件4和5除了后述可扩径机构4a和5a以外，具有相同的结构。

所述插塞器件4和5是如下构成的。

在所述基板1的支承表面1a中，形成有阶梯安装孔8，可精确地将壳9嵌入该安装孔8中，并且，所述壳9的凸缘9a由多个紧固螺栓10固定于所述安装孔8的阶梯部分8a上。从所述壳9突出的心柱11比所述支承表面1a更向上(向前端)突出，从而可以将该心柱插入所述啮合孔3。在此，所述心柱11与所述壳9一体地形成，并且使该心柱11的轴心与安装孔8的轴心精确地对准。

在所述心柱11的外周空间中，弹性套筒(啮合构件)12支承于所述基板1上。通过硬化特殊合金钢如轴承钢和模具钢等而获得的该弹性套筒12是由薄壁筒构成的，其在圆周方向以无接缝的方式一体地形成。在所述弹性套筒12的外周形成有用于嵌合到所述啮合孔3内的笔直的外周表面12a。

所述插塞器件4的可扩径机构4a以下述方式设置。即，使所述弹性套筒12相对于所述心柱11通过楔作用向例如图1中的三个方向扩径，以使该弹性套筒12的三个圆周部分与所述啮合孔3紧密地接触。因此，通过按照顺序地借助心柱11、后述的楔形构件15和所述弹性套筒12，所述工件随行夹具2水平地定位于所述基板1。

也如图1所示，所述插塞器件5的可扩径机构5a以下述方式设置。即，使所述弹性套筒12通过楔作用沿基本垂直于直线L的两个方向扩径，以使该弹性套筒12的两个圆周部分与所述啮合孔3紧密地接触。所述直线是连接两个心柱11的轴心A和B的直线。通过所述的设置，可以防止所述工件随行夹具2绕轴心A旋转。

下面将参照图2并根据图3A至图5说明所述插塞器件4和5的特殊结构。如上所述，所述两个插塞器件4和5除了可扩径机构4a和5a之外，具有相同的结构，所以，下面仅对插塞器件4进行说明。

图3A是表示图2中的重要部分的放大示意图，用于说明解除锁定状态下的所述定位装置的操作。图3B是沿图3A的3B-3B线的断面图，表示所述可扩径机构4a。图3C表示沿图3A的3C-3C线的断面图。图4A是与图3A相似的图，表示在锁定状态下的所述定位装置的操作。图4B是表示沿图4A的4B-4B线的示意图。图5是与图3B相似的图，表示可扩径机构5a的横断面部分。

在所述心柱11和所述弹性套筒12之间，沿圆周方向隔开预定的间隔地设有三个楔形空间W。所述楔形空间W以向下(向基端)变窄的方式形成，以使插入每个楔形空间W的楔形构件15可以垂直地移动。

更详细地说，在所述心柱11的外周上，以基本上相同的间隔沿圆周方向形成三个倾斜槽17。该倾斜槽17向上倾斜，从而靠近所述轴心A。所述楔形空间W形成于各倾斜槽17和所述弹性套筒12的内周表面12b之间。通过切削加工圆形销而形成所述楔形构件15，在所述各楔形构件15的上半部分，形成与各倾斜槽17相啮合的楔形表面19。同样地，在各楔形构件15的下部中形成输入部分20。而且，每个楔形构件15的中间部分21嵌入于所述壳9的上壁的垂直孔23内，从而可以沿该垂直孔23在径向可动地将其加以导向。

所述插塞器件5的可扩径机构5a与所述插塞器件4的区别在于，如图5所示，设置于所述心柱11中的两个倾斜槽17相互对向。

在多个垂直孔23的外周上且在所述壳9的上表面内形成环形槽24。所述弹性套筒12的下端表面(基端表面)，借助内置于所述环形槽24的第一O型密封构件25，沿径向可动地、密封地支承于所述壳9的上部的支承部分9b之上。减压槽26与所述环形槽24的圆周部相连通，该减压槽26与所述第一密封构件25的减压部分25a相对。此外，用于覆盖所述三个楔形空间W的上部的顶盖(顶壁)27由螺钉密封固定于所述心柱11的上端。然后，所述弹性套筒12的上端表面(前端表面)，借助固定于所述顶盖27的下表面的第二O型密封构件28，沿径向可动地、密封地支承于该顶盖27上。

在所述壳9内设置有用于垂直移动多个楔形构件15的驱动器件31。即，在所述壳9的下部内固定有通过螺钉的作用而可调进退的阳螺纹筒32，并且在该阳螺纹筒32的筒状孔内插有活塞33。在该活塞33的上侧形成的锁定腔室34内，设有由压缩盘簧构成的锁簧35。同样地，形成于所述活塞33的下侧的释放腔室37通过节流通路38与压缩油的供给和排出口39相连接。所述节流通路38作为配合间隙形成于所述阳螺纹筒32的下导向孔41和所述活塞33的下杆42之间。在所述活塞33的上杆43的上部设有圆盘状的输出部分44，其安装到所述壳9的上导向孔45内。在所述输出部分44中形成三个沿径向伸展的导向槽47，并且，每个楔形构件15的输入部分20均沿径向可动而沿垂直方向不可动地嵌入于所述各导向槽47内。

所述构成的定位装置是如下操作的。

在图2和图3A所示的解除锁定状态下，压缩油被供给到所述释放腔室37。因此，所述活塞33克服所述锁簧35的推力而使输出部分44上升，然后，该输出部分44使楔形构件15上升，以使所述弹性套筒12由其自身的弹性回复力转换到缩径状态。

当将所述随行夹具2定位于所述基板1上时，如图3A所示，该工件随行夹具2在所述解除锁定状态下首先下移，以将所述啮合孔3嵌合到所述弹性套筒12的外周表面12a。

接下来，所述释放腔室37内的压缩油被排出。而后，所述活塞33由所述锁簧35的弹力而下移，该活塞33通过所述输出部分44迫使所述三个楔形构件15弹力下降。由此，如图4A所示，相应于所述楔形表面19和所述倾斜槽17之间的楔卡合，所述每个楔形构件15均沿径向向外受强力作用。因此，如图4B的示意图所示，所述弹性套筒12的环形壁12c的三个在圆周方向上相隔一定间隔地配置的可扩径部分51，其沿径向外方弹性地变形而与所述啮合孔3紧密地接触。然后，夹紧机构(未图示)用强力将所述工件随行夹具2按压于所述基板1上。

此外，在所述弹性套筒12的缩径状态下，如果所述啮合孔3的直径为例如大约10mm的话，则所述外周表面12a和所述啮合孔3之间的嵌合间隙E为大约0.02～0.06mm这样的小值。然后，在锁定操作中，所述可扩径部分51以大于所述嵌合间隙E的值沿径向向外突出，而在相邻的可扩径部分51之间的可缩径部分52沿径向向内收缩。

在锁定操作中，所述释放腔室37内的压缩油由所述节流通路38的作用而被逐渐地排出，从而可使锁定操作逐步且可靠地进行。

此外，由于所述驱动器件31的下杆42由所述下导向孔41所导向，而所述输出部分44由所述上导向孔45导向，所以，所述活塞33能够以直线方式驱动。而且，由于每个所述楔形构件15的下部均是由所述垂直孔23所导向，而每个所述楔形构件15的上半部分均是由每个所述倾斜槽17的底壁和两个侧壁所导向，所以，所述楔形构件15能够以较高的精度移动。

当从锁定状态转换到解除锁定状态时，只要先解除夹紧机构(未图示)的夹紧状态，然后如上所述将压缩油供给到所述释放腔室37即可。因此，所述楔形构件15上升，而后所述弹性套筒12的可扩径部分51由其自身的弹性回复力沿径向收缩，从而锁定状态被解除。此后，所述工件随行夹具2上升。

如果所述弹性套筒12的安装力在锁定操作时足够大的话，则可不必设置所述夹紧机构(未图示)。

同时，如果所述活塞33的密封构件33a产生损伤的话，所述释放腔室37内的压缩油就会渗到所述锁定腔室34内，并且，大量的油就会逐渐地存留到该锁定腔室34内。然后，当所述锁定腔室34收缩以增加其压力时，通过推开第一密封构件25的减压部分25a，锁定腔室34内的漏油就被排出到外部。因此，可以防止由锁定腔室34内的漏油所的所述活塞33无法移动的问题。

所述心柱11的倾斜槽17的倾斜度是3至10度较为理想，如为5至8度则更佳，在第一实施例中设为6度。尽管将所述啮合孔3的直径设为例如10mm，但是也可以制造出直径为6mm甚至更小的小型定位装置，同样，也可以制造出直径为20mm甚至更大的大型定位装置。

将所述心柱11固定于所述基板1即可。因此，可以由如螺栓啮合或凸缘连接等的紧固机构将所述心柱11固定于所述壳9，而不是将其与所述壳9形成为一体。

可以在所述心柱11的外周上设有多个倾斜表面，用以代替例示的多个所述倾斜槽17。

同样，所述锁簧35可以由锥形圆盘弹簧等组成，而不是采用例示的盘簧。

而且，所述支承表面1a可设置于所述壳9的凸缘9a的上表面，而不是设置于所述基板1。所述基板1和所述壳9可以一体地形成，而不是分别形成。

例示的用以将存留在所述锁定腔室34内的漏油排出到外部的减压部分25a的结构，可以设有特殊的密封构件而非所述第一密封构件25，而且，也可以由提升型的止回阀等代替。

最好在所述定位装置中设置清洗机构，用例如压缩空气等的压缩流体清洗支承表面1a和待被支承表面2a之间的接触部分以及所述啮合孔3和所述弹性套筒12之间的嵌合部分。

在所述定位装置中也可以设置入位确认机构。例如，在所述支承表面1a上开设供给压缩空气的探测喷嘴孔(未图示)用以进行探测。当待被支承表面2a与所述支承表面1a接触时，所述探测喷嘴孔内的压力增加。因此，通过采用压力开关等探测压力的升高，可以确认随行夹具2已安装于所述基板1上。

图6A、6B、7、8、9A、9B、10A、10B、11A和11B表示第一实施例的变形例。在这些变形例中，与第一实施例相似的部件原则上采用相同的符号。

图6A是与图3B相似的图，表示可扩径机构4a的第一变形例。在此，所述心柱11的外周表面由向上变窄的锥形表面55构成，而所述楔形空间W从上面看形成为环形。三个楔形构件15沿圆周方向以基本上相同的间隔插入所述楔形空间W内。所述锥形表面55形成大约12度(大约6度的倾斜度)的锥角。

图6B是与图5相似的图，表示可扩径机构5a的一个变形例。示于图6B的变形例与示于图6A的变形例的不同在于，两个楔形构件15相互对向。

图7是与图3A相似的局部图，表示可扩径机构4a的第二变形例。在此，锥形套管57嵌于所述心柱11的笔直的外周表面。在所述套管57的外周上的锥形表面58和所述弹性套筒12之间形成向下变窄的环形的楔形空间W。所述套管57可以圆周方向无接缝的方式制造，或者以在外周壁上设有垂直延伸的缝或槽的方式制造。

在所述心柱11的上端中开设有与锁定腔室(在此未图示)相连通的通气孔59。

图8是与图7相似的图，表示可扩径机构4a的第三变形例。图8所示的变形例与图7所示的变形例的不同点如下。所述套管57的外周表面以直线的方式形成，而所述弹性套筒12的内周表面12b是由向下变窄的锥形表面构成的。所述楔形构件15的沿径向外方形成的楔形表面19，从上方看形成为圆弧状，以使其能够吻合所述内周表面12b的形状。

图9A和图9B表示可扩径机构4a的第四变形例。图9A与图7相似，而图9B与图6A相似。该第四变形例与图7所示变形例的不同在于，图7中未设置所述套管57，并且锥形表面55形成于所述心柱11的外周，而且，所述楔形构件15的轴心是倾斜的。

图10A和图10B表示可扩径机构4a的第五变形例。图10A与图7相似，而图10B与图3B相似，表示从上方看到的图10A的部分。

在所述情况下，所述楔形构件15形成为环形的有缝夹套(collet)。在此，在所述楔形构件15的周壁的一部分中形成缝61，其可以允许该周壁沿径向延伸或收缩。在所述楔形构件15的内周表面中形成沿周向延伸的楔形表面19。同样，在所述楔形构件15的外周表面中形成用于扩径的三个沿垂直方向延伸的突起62，该突起以基本上相同的间隔配置于圆周方向。所述心柱11形成为筒状，插入所述心柱11的输出部分44和有缝夹套型的楔形构件15通过连接销63相互连接。

图11A和图11B表示可扩径机构4a的第六变形例。图11A与图10A相似，而图11B与图10B相似。该第六变形例与第五变形例的不同点如下。

在所述弹性套筒12的内周上形成用于扩径的三个沿垂直方向延伸的突起62，该突起以基本上相同的间隔配置于圆周方向。所述突起62的内周向下倾斜，所述楔形表面19形成于所述有缝夹套型的楔形构件15的外周表面的下半部分中。

图12、图13、图14、图17、图19至21、图23、图24、图26A至28、图30、图31和图32分别表示第二实施例至第十二实施例。同样，在这些实施例中，与第一实施例相似的部件原则上采用相同的符号。

图12是与图3A相似的图，表示第二实施例。在此情况下，所述楔形空间W和所述楔形构件15以向上(向前端)变窄的方式形成。所述锁定腔室34形成于所述活塞33的下面。从所述活塞33向上方突出的上杆43的下部由密封件65进行密封，而所述释放腔室37形成于上杆43的外周上。在锁定操作中，所述活塞33由设置于锁定腔室34内的锁簧35向上驱动。设置于所述上杆43的上部的输出部分44使多个楔形构件15向上移动，并且，所述楔形构件15使所述弹性套筒12扩径。

如图所示，在所述心柱11的外周表面中可设置向下倾斜的倾斜槽，该倾斜槽以基本上相同的间隔设置于圆周方向，并用该倾斜槽代替向下变窄的锥形表面55。

图13是与图3A相似的图，表示第三实施例。在此，驱动器件31包括：插入在所述基板1的壳9内的弹簧支承件67，可转动地支承于所述心柱11内并旋入所述弹簧支承件67的操作螺栓68，用于向下推动所述弹簧支承件67的锁簧35。通过销69可阻止所述弹簧支承件67绕轴心旋转。

在图示的解除锁定状态下，所述操作螺栓68由插入所述工件随行夹具2的操作孔70的六角扳手(未图示)旋转并加以紧固。因此，所述弹簧支承件67克服所述锁簧35的作用而向上移动，并且所述楔形构件15通过设置于所述弹簧支承件67的上部中的输出部分44向上移动以解除锁定。当从所述解除锁定状态切换到锁定状态时，所述操作螺栓68旋转并被松开。然后，由于所述锁簧35的作用而使所述弹簧支承件67下降，并且通过所述输出部分44使所述楔形构件15向下移动以加以锁定。

图14是与图13相似的图，表示第四实施例。所述第四实施例与图13所示的实施例的不同点如下。

所述操作螺栓68旋入所述心柱11。在图示的锁定状态下，旋转并松开所述操作螺栓68以使其向上方后退。因此，由于所述锁簧35的作用而使所述弹簧支承件67上升，并且通过所述输出部分44使所述楔形构件15向上移动以加以锁定。当从所述锁定状态切换到解除锁定状态时，所述操作螺栓68旋转并被紧固以使其向下方前进。然后，所述弹簧支承件67克服所述锁簧35的作用而向下移动，并且所述楔形构件15通过所述输出部分44向下移动以解除锁定。

图15A至图15F是与图3A相似的局部图，分别表示所述定位装置的第一至第六变形例。

根据图15A所示的第一变形例，所述弹性套筒12的外周表面12a是由向上变窄的锥形表面构成的，该锥形的外周表面12a与所述啮合孔(未图示)进行锥嵌合。该锥形啮合孔以向上(向内)变窄的方式形成。在所述弹性套筒12的笔直的内周表面12b和所述心柱11的锥形表面55之间插有向下变窄的楔形构件15。图中箭头表示锁定移动的方向。

图15B所示的第二变形例是通过以下述方式设置图15A而获得的。将直型内套管57外嵌于心柱11上，所述弹性套筒12的外周表面12a和内周表面12b均是由向上变窄的锥形表面构成的，并且，将外套管72内嵌于所述锥形内周表面12b内。在所述外套管72和内套管57之间插有向下变窄的楔形构件15。

在所述弹性套筒12的内周表面12b中可设有多个垂直延伸(参见图11A和图11B)的突起，其以一定的间隔设置于圆周方向，用以代替所述外套管72。

根据图15C所示的第三变形例，所述弹性套筒12的内周表面12b是由向上变窄的锥形表面构成的，并且，在该锥形的内周表面12b和所述心柱11的笔直的外周表面之间插有向上变窄的楔形构件15。图中的箭头表示锁定移动的方向。

图15D所示的第四变形例是通过以下述方式设置图15C而获得的，即，所述弹性套筒12的外周表面12a是由向上变窄的锥形表面构成的。

图15E所示的第五变形例是通过以下述方式设置图15A而获得的，即，所述心柱11的外周表面是由向下变窄的锥形表面55构成的，所述楔形构件15以向上变窄的方式形成。

图15F所示的第六变形例是通过以下述方式设置图15E而获得的，即，所述弹性套筒12的内周表面12b是由向上变窄的锥形表面构成的，并且所述楔形构件15的上部是由向上变窄的锥形表面构成的。

图16A是表示所述弹性套筒12的第一变形例的正视图。在此情况下，所述弹性套筒12形成有缝夹套的形状，并且倾斜缝74设置于所述环形壁12c中，该环形壁12c可沿径向向外弹性地变形并且可由其自身的弹性回复力沿径向向内回复。所述倾斜缝74由硅橡胶或合成树脂等所构成的弹性密封构件75进行填充或粘结等，由此，可以防止如灰尘和切屑等的外界物质进入到有缝夹套型的弹性套筒12的内部。

所述有缝夹套型的弹性套筒12可由垂直的直缝代替例示的所述倾斜缝74。也可不必设置所述弹性密封构件75。

图16B是与图16A相似的图，表示所述弹性套筒12的第二变形例。图16B所示的变形例与图16A所示的变形例的不同在于，在上部和下部开设有一对贯通槽76而不是所述缝74，并且在这些贯通槽76中设有所述弹性密封构件75。可以不设置所述弹性密封构件75。

最好在所述弹性套筒12的圆周方向设有多组贯通槽76。而且，在所述弹性套筒12的至少内周表面或外周表面之一中可做成凹入的槽用以代替所述贯通槽76。

图17是与图2相似的图，表示本发明的第五实施例的包括有夹紧机构80的定位装置。图17的右半部分与图3A相似，表示解除锁定状态；而图17的左半部分与图4A相似，表示锁定状态。

在此，所述工件随行夹具2的啮合孔3和所述弹性套筒12的外周表面12a均是由向上变窄的锥形表面构成的。但是，所述啮合孔3和外周表面12a也可均由直表面构成。

所述夹紧机构80是如下设置的。

按照顺序向上方设置所述啮合孔3和夹紧孔81。所述夹紧孔81的下部是由向下变窄的锥形表面82构成的。同样，所述心柱11形成筒形并向上突出。多个啮合球状物(另一啮合构件)84水平可动地支承于所述突出部分的周壁上，并在圆周方向上隔开预定的间隔。

将杆87插入所述心柱11的筒状孔85中。在所述杆87的上部中设有用于将所述啮合球状物84移动到啮合位置X的锥形的按压表面88，和用于允许所述啮合球状物84移动到解除啮合位置Y的撤除表面89。

此外，将夹紧活塞91密封地插入所述壳9的下部，并使所述夹紧活塞91和所述杆87的下部相连通。弹簧支承件92沿垂直方向可动地外嵌于所述杆87的下半部分，并且所述锁定腔室34形成于所述弹簧支承件92的上方，而且，所述锁簧35设置于所述锁定腔室34内。由调节螺栓93可以防止所述弹簧支承件92向下移动到预定范围以外。

在所述夹紧活塞91和所述壳9之间设有由多个锥形圆盘弹簧构成的夹紧弹簧94，而在夹紧活塞91和安装孔81的底壁之间形成松开夹紧的液压腔室95。

例如，如下所述使用所述夹紧机构80。

在图17的右半部分所示的解除锁定状态下，压缩油被供给到所述液压腔室95中，以使所述夹紧活塞91和所述杆87克服所述夹紧弹簧94的作用而上升。因此，所述弹簧支承件92克服所述锁簧35的作用而使所述楔形构件15上升，从而使所述弹性套筒12沿径向收缩。同样，所述啮合球状物84被切换到所述解除啮合位置Y。

在解除锁定状态下，所述杆87的上端迫使所述工件随行夹具2上升，由此，在所述壳9的支承表面1a和所述工件随行夹具2的待被支承表面2a之间形成接触间隙。同样，在解除锁定状态下，在所述弹性套筒12的外周表面12a和锥形啮合孔3之间最好也形成接触间隙。

当将所述随行夹具2定位并固定于所述基板1上时，所述液压腔室95内的压缩油被排出，而后，由所述夹紧弹簧94使所述夹紧活塞91和所述杆87下降。然后，如图17的左半部分所示，由于所述锁簧35的作用，所述弹簧支承件92的输出部分44先使所述楔形构件15下降，之后，该楔形构件15使所述弹性套筒12与所述啮合孔3紧密地接触。接下来，所述夹紧弹簧94通过所述杆87的锥形按压表面88将所述啮合球状物84切换到啮合位置X，该啮合球状物84向下按压所述夹紧孔81的下部的锥形表面82。因此，所述杆87能够通过所述啮合球状物84将所述工件随行夹具2强力地按压于所述基板1。

更详细地说，用于定位的驱动器件31是由所述弹簧支承件92、锁簧35和夹紧活塞91构成的。同样，夹紧驱动器件96是由所述夹紧活塞91和夹紧弹簧94构成的。

在所述基板1上设有清洁用的压缩空气的供给口97，而在所述杆87的前端部分中开设有排出口98。所述供给口97，按顺序经过所述壳9、所述心柱11的筒状孔85的下半部分和所述杆而与所述排出口98相连通。

所述夹紧机构80可以为液压锁定型的机构，用来代替弹簧锁定型的机构，而且也可以为双动型的机构，用来代替单动型的机构。

图18是与图17的右半部分的解除锁定状态相似的局部图，表示第五实施例的夹紧机构80的变形例。

图18所示的变形例与图17的实施例的不同点如下。

所述第二部件2是由工件构成的，并且，所述第二部件2的啮合孔3和所述夹紧孔81均是由连续笔直的圆形孔构成的。同样，用于夹紧的所述啮合构件84是由有缝夹套构成的。该有缝夹套型的啮合构件84是由多个分割体84a构成的，这些分割体84a从上方看为环状排列，并且通过分别在上部和下部设置环状弹性构件101使这些分割体84a沿径向收缩。所述环状弹性构件101可由弹簧或橡胶等构成。

当从图示的解除锁定状态切换到锁定状态时，由所述杆87使所述有缝夹套型的啮合构件84下降。然后，所述啮合构件84沿所述心柱11的上部的锥形表面102扩径，并且，每个所述分割体84a的外周表面均与所述夹紧孔81强力地紧密接触，由此，可将由所述工件构成的第二部件2按压于所述壳9。

图19至图21表示本发明的第六实施例。图19是与图1相似的图，示意地表示利用本发明的另一随行夹具系统的基本原理。图20A是沿图19的20A-20A线的、与图2相似的断面图。图20B是沿图20A的20B-20B线的断面图。图21是沿图20A的21-21线的断面图。

第六实施例与图1至图5所示的第一实施例的不同点如下。

如图19所示，在所述工件随行夹具2中，相隔一定间隔地形成四个啮合孔3。与图1中所示同样地，将具有定位功能和锁定功能的第一插塞器件(一插塞器件)4和第二插塞器件(另一插塞器件)5的各自的弹性套筒(啮合构件)12，插入在斜对角上相互对向的两个啮合孔3。在余下的两个啮合孔3之中分别插入仅具有锁定功能的第三插塞器件6的弹性套筒12。

如图19所示，所述第一插塞器件4的可扩径机构4a通过楔作用使所述弹性套筒12扩径，以使所述弹性套筒12的周壁的整个圆周基本上与所述啮合孔3紧密地接触，由此，通过所述弹性套筒12，所述工件随行夹具2可以水平地定位并固定于所述基板1上。

同样，所述第二插塞器件5的可扩径机构5a，沿两个基本上垂直于连接后述心柱11的轴心A和B的直线L的方向将可扩径力施加于所述弹性套筒12上，从而使所述弹性套筒12的两个周向部分与所述啮合孔3紧密地接触，由此，可以防止所述随行夹具2绕轴心A旋转。

具有锁定功能的所述第三插塞器件6将所述弹性套筒12可沿径向移动地支承于后述壳9上，从而，其并不具备定位功能。

所述第一和第二插塞器件4和5除了所述可扩径机构以外具有相同的结构，如图20A、图20B和图21所示，下述结构具有相同点。

环形心柱11从所述壳9突出，所述弹性套筒12支承于所述心柱11的外周上。所述弹性套筒12包括沿垂直方向笔直地延伸的缝74，基本如图16A所示，是由环形有缝夹套构成的。

所述弹性套筒12插入在固定于所述心柱11的上端的顶盖27和所述壳9之间，并且可沿直径方向扩大和缩小且无法沿垂直方向移动。

在所述心柱11和所述弹性套筒12之间以向下变窄的方式形成环形楔形空间W。在此，所述心柱11的外周表面以沿垂直方向笔直的方式形成，而所述有缝夹套型的弹性套筒12的内周表面以向下变窄的方式形成。

楔形构件15插入在所述楔形空间W之中。所述楔形构件15也设有以沿垂直方向笔直的方式延伸的缝61，基本如图10A和图10B(或图11A和图11B)所示，是由环形有缝夹套构成的。

止动销111从所述楔形构件15中沿径向向外突出，该止动销111插入于所述弹性套筒12的缝74中。这样可以防止所述弹性套筒12绕轴心旋转。

与所述图10A所示同样地，插入所述心柱11的筒状孔的输出部分44和所述有缝夹套型的楔形构件15通过所述连接销63相互连接。

第六实施例示出与图2的第一实施例基本上相同的操作。

即，在图20A至21所示的解除锁定状态下，压缩油被供给到释放腔室37中。因此，所述活塞33克服所述锁簧35的推力而使所述输出部分44上升，然后，所述输出部分44使所述有缝夹套型的楔形构件15上升，该楔形构件15由其自身的弹性回复力稍稍地扩径，同时所述弹性套筒12由其自身的弹性回复力而切换到缩径状态。

当将所述工件随行夹具2定位于所述基板1上时，如图20A所示，在解除锁定状态下，所述工件随行夹具2先下降以使所述啮合孔3与所述弹性套筒12相嵌合。

接下来，所述释放腔室37内的压缩油被排出。然后，由于所述锁簧35的推力作用而使所述活塞33下降，该活塞通过所述输出部分44使所述楔形构件15强力地下降。由此，使所述楔形构件15缩径而使所述弹性套筒12扩径，从而该弹性套筒可与所述啮合孔3紧密地接触。因此，所述随行夹具2，按顺序通过扩径的所述弹性套筒12、缩径并与所述心柱11紧密接触的所述楔形构件15和所述心柱11，定位于所述基板1上。

当从锁定状态切换到解除锁定状态时，如上所述，只要将压缩油供给到所述释放腔室37即可。因此，由于所述楔形构件15上升而所述弹性套筒12由其自身的弹性回复力而沿径向收缩，从而锁定状态被解除。此后，所述随行夹具2上升。

第六实施例示出了下述的优点。由于所述弹性套筒12的延伸量和收缩量可以增加，从而所述啮合孔3和所述弹性套筒12之间的径向间隙可以设定为更大的值。

图22是与图21的相似的图，表示设于所述第一插塞器件4的可扩径机构4a的变形例。

在该情况下，所述壳9的上部在所述环形楔形空间W的底部分的外周向上突出，而所述有缝夹套型的弹性套筒12被支承于所述环状的突出部分114和所述顶盖27之间。由于该结构，所述弹性套筒12的缝74的下部可以由所述楔形构件15的下部覆盖。因此，可以防止周围大气中的外界物质进入到所述楔形空间W内。

在所述壳9和所述弹性套筒12之间设有环形套筒(未图示)用以代替从所述壳9突出的环形突出部分114。

图23是与图20A和图21相似的图，表示本发明的第七实施例。

在此情况下，由多个锥形圆盘弹簧构成的锁簧35设置于所述顶盖27和所述楔形构件15之间。同样，所述楔形构件15和所述活塞33通过沿圆周方向相隔一定间隔的多个连接杆117而相互连接。固定于所述楔形构件15的止动销111的外端插入所述弹性套筒12的缝74内，而所述销111的内端则插入所述心柱11的垂直槽118内。

图24是与图21相似的图，表示本发明的第八实施例。

在此情况下，所述弹性套筒12的内周表面以垂直的笔直的方式形成，而所述心柱11的外周表面则由向上变窄的锥形表面构成。

图25A至图25F是与图20B相似并与图5相当的图，分别表示所述第二插塞器件5的可扩径机构5a。

在图25A中，相互对向的两个突起62设置于所述啮合孔3内，所述弹性套筒12的整个外周形成为圆形。

在图25B中，所述两个突起62设置于所述心柱11的外周上。

在图25C中，所述两个突起62设置于所述楔形构件15的内周上。

在图25D中，所述两个突起62设置于所述楔形构件15的外周上。

在图25E中，所述两个突起62设置于所述弹性套筒12的内周上。

在图25F中，所述两个突起62设置于所述弹性套筒12的外周上。

图26A至图28表示本发明的第九实施例。图26A是与图20A相似的图，图26B是与图20B相似的平面图。图27是沿图26B的27-27线的断面图。图28是图26A中的可扩径机构4a的放大横断面图。

第九实施例的第一插塞器件4与图20A至21所示的第六实施例的不同点如下。

在所述楔形构件15的外周上设有插入所述啮合孔3的环形插塞121，用以代替图20A所示的可沿直径方向延伸和收缩的有缝夹套型的弹性套筒12。在此，所述环形插塞121与所述顶盖27一体地形成。三个按压构件(啮合构件)12可沿径向移动地支承于所述环形插塞121的周壁121a，并且沿圆周方向相隔一定的间隔。使所述楔形构件15的外表面与所述每个按压构件12的内表面向下楔卡合。同样，每个所述按压构件12由回复构件122沿径向向内施加推力。在此，回复构件122是由杆弹簧构成的，该杆弹簧设置于所述环形插塞121和每个所述按压构件12的贯通孔123之间。

第九实施例的操作与前述实施例的不同点在于锁定操作，支承于环形插塞121的所述按压构件12沿径向向外突出，以使其外表面与所述啮合孔3强力地紧密接触。

在所述基板1上设有压缩空气等的清洁流体的供给口125，清洁流体的排出口126是由所述环形插塞121的周壁121a和所述按压构件12之间的嵌合间隙构成的，该排出口126通过所述楔形空间W与所述供给口125相连接。这样可使所述嵌合间隙被自动地清洁，从而所述按压构件12能够高精度地平稳地移动。

图29是与图28相似的图，表示设置于所述可扩径机构4a的回复构件122的变形例。在此情况下，所述楔形构件15的外周表面中，沿圆周方向相隔一定间隔地设有倾斜槽129，该倾斜槽129形成从上看为T形的形状。所述回复构件122形成为在所述倾斜槽129的两个侧壁和所述按压构件12的内端部分之间的嵌合结构。

所述倾斜槽129可形成V形等，用以代替从上看呈T形的形状。

所述按压构件12可通过另一构件与所述楔形构件15的外表面间接地啮合，而不是直接地与之嵌合。所述按压构件12可以是两个，或四个或更多，而不是所述例示的三个。

此外，所述按压构件12的外表面可以形成锯齿状或不规则的形状，用以代替在垂直方向上笔直的形状。

图30是表示本发明的第十实施例的图，其中，将图13所示的实施例应用于图20A所示的实施例中。

在此情况下，上杆43从所述驱动器件31的弹簧支承件67向上方突出，并且，在所述上杆43的上部形成内螺纹131，将内六角螺栓132旋入内螺纹131内。

在图示的解除锁定的状态下，用插入所述工件随行夹具2的操作孔133内的六角扳手134旋转所述螺栓132并加以紧固。因此，所述弹簧支承件67克服所述锁簧35的作用而上升，所述弹簧支承件67的上杆43通过所述连接销63使所述楔形构件15向上移动而解除锁定。当从所述解除锁定状态切换到锁定状态时，旋转所述螺栓132使其松开。然后，所述弹簧支承件67由于所述锁簧35的作用而下降，从而所述楔形构件15由所述连接销63而向下移动而被锁定。

图31是与图30相似的图，表示本发明的第十一实施例。第十一实施例与图30所示的实施例的不同点如下。

所述内六角螺栓132可回转并不可沿垂直方向移动地支承在固定于所述心柱11的顶盖27内。同样，所述楔形空间W和所述楔形构件15也以向上变窄的方式形成。

在图示的锁定状态下，所述螺栓132旋转并加以紧固以使所述杆43上升，从而楔形构件15向上移动而被锁定。当从锁定状态切换到解除锁定状态时，旋转所述螺栓132使其松开。然后，所述杆43下降，以使所述楔形构件15向下移动而解除锁定。

图32表示本发明的第十二实施例的、包括有夹紧机构的定位装置的图，其右半部分表示解除锁定状态而左半部分表示锁定状态。

图32的实施例是通过将图20A的实施例应用到图17的实施例而得到的，其结构与图17的不同点如下。

所述弹性套筒12用有缝夹套代替薄壁筒，其外周表面以垂直的笔直的方式形成，而其内周表面以向下变窄的方式形成。所述心柱11的外周表面也以垂直的笔直的方式形成。而且，所述楔形构件15形成为环形的有缝夹套，其周壁以向下变窄的方式形成。

当将所述随行夹具2定位并固定于所述基板1上时，所述液压腔室95内的压缩油被排出，而后由所述夹紧弹簧94使所述夹紧活塞91和所述杆87下降。然后，如图32的左半部分所示，所述弹簧支承件92由于所述锁簧35的作用，通过连接销63先使所述楔形构件15下降，之后，所述楔形构件15使所述弹性套筒12与所述啮合孔3紧密接触。所述锁簧35是由两个锥形圆盘弹簧构成的。接下来，所述夹紧弹簧94通过所述杆87的锥形按压表面88将所述啮合球状物(另一啮合构件)84切换到啮合位置X，所述啮合球状物84向下按压所述夹紧孔81的下部的锥形表面82。因此，所述杆87借助所述啮合球状物84将所述工件随行夹具2强力地按压于所述基板1上。

更详细地说，用于定位的驱动器件31由弹簧支承件92、锁簧35和夹紧活塞91构成。同样，夹紧驱动器件96由夹紧活塞91和夹紧弹簧94构成。

在所述壳9的支承表面1a中开设有压缩空气用的探测喷嘴孔138，用于确认所述工件随行夹具2已经入位。

所述实施例和变形例也可以做下述进一步的变形。

第一实施例的多个楔形构件15也可以利用通过在圆周方向以相同的间隔切割环形筒状而获得的分割体，该分割体通过车削加工等调整成预定的形状，从而用以代替机加工的销或杆。

所述楔形构件15的数量可以是四个或是更多，用以代替一个到三个。

所述楔形空间W和楔形构件15的形状可以包括各种形状，只要是本领域技术人员可以实施的即可，并不限于本发明中例示的形状。例如，每个所述楔形构件15也可以由例如球或辊等的旋转构件构成。

用于定位的所述驱动器件31的用于锁定的推动机构，可以由橡胶或空气弹簧等构成，用以代替例示的所述弹簧35。所述驱动器件31可以是弹簧返回型的器件用以代替弹簧锁定型的器件，而且，用液压双动型器件来代替液压单动型器件。用于锁定或解除锁定的压力流体可以是压缩空气等的气体，用以代替例示的压缩油。

第一部件和第二部件的组合可以是机床的工作台和工件随行夹具的组合、随行夹具和夹具基底的组合、夹具基底和工件的组合、或焊接夹具等的作业夹具和工件等的作业物的组合，用以代替例示的所述基板1和随行夹具2的组合。本发明也可以应用于激光加工设备和放电加工设备等的各种加工设备的工件、工具等的定位。

可以采用一个或多个一种插塞器件，或将三个或三个以上不同种的插塞器件4和5组合，进而将其用于本发明的定位装置，用以代替图1(或图19)所例示的仅采用两个不同的插塞器件4和5。

Claims (24)

1.一种定位装置，包括：

第一部件(1)的支承表面(1a)，用于支承第二部件(2)的待被支承表面(2a)；

心柱(11)，从所述支承表面(1a)向前端突出，并固定于所述第一部件(1)上；

啮合构件，插入于开设在所述待被支承表面(2a)中的啮合孔(3)内，并支承于所述心柱(11)的外周空间中的所述第一部件(1)上；其特征在于，所述定位装置包括：

楔形空间(W)，沿一个轴向变窄，并设置于所述心柱(11)和所述啮合构件之间；

楔形构件(15)，插入于所述楔形空间(W)之中，并且在其中可沿轴向移动；

所述楔形构件(15)可借助于驱动器件(31)沿轴向移动。

2.如权利要求1所述的定位装置，其特征在于，所述啮合构件由环形弹性套筒构成。

3.如权利要求1所述的定位装置，其特征在于，

插入于所述啮合孔(3)的环形插塞(121)设置于所述楔形构件(15)的外周上；

所述啮合构件由沿圆周方向隔开间隔的多个按压构件构成；

所述按压构件支承于所述环形插塞(121)的周壁(121a)上，并可沿径向移动；

所述按压构件可借助于回复构件(122)沿径向向内移动。

4.一种定位装置，包括：

第一部件(1)的支承表面(1a)，用于支承第二部件(2)的待被支承表面(2a)；

心柱(11)，从所述支承表面(1a)向前端突出，并固定于所述第一部件(1)上；

弹性套筒(12)，与开设在待被支承表面(2a)中的啮合孔(3)相嵌合，并被支承于所述心柱(11)的外周空间中的所述第一部件(1)上；其特征在于，所述定位装置包括：

楔形空间(W)，沿一个轴向变窄，并设置于所述心柱(11)和所述弹性套筒(12)之间；

楔形构件(15)，插入于所述楔形空间(W)之中，并且在其中可沿轴向移动；

用于使所述楔形构件(15)沿轴向移动的驱动器件(31)，其设置于所述第一部件(1)中。

5.如权利要求1所述的定位装置，其特征在于，所述心柱(11)与所述第一部件(1)形成为一体。

6.如权利要求1所述的定位装置，其特征在于，包括所述心柱(11)上的顶壁(27)，其覆盖所述楔形空间(W)的前端部分。

7.如权利要求2所述的定位装置，其特征在于，包括：

所述心柱(11)上的顶壁(27)，其覆盖所述楔形空间(W)的前端部分；

所述弹性套筒(12)的前端表面，支承于所述顶壁(27)上，并可在该顶壁上沿径向移动；

所述弹性套筒(12)的基端表面，支承于所述第一部件(1)的支承部分(9b)上，并可在该支承部分上沿径向移动。

8.如权利要求1所述的定位装置，其特征在于，

多个所述楔形空间(W)是沿圆周方向并相隔预定距离地设置的；

多个所述楔形构件(15)分别插入在各个楔形空间(W)中；

每个所述楔形构件(15)包括前端部分的楔形表面(19)和基端部分的输入部分(20)；

所述输入部分(20)与所述驱动器件(31)的输出部分(44)相连接，并可沿径向相对地移动。

9.如权利要求1所述的定位装置，其特征在于，所述楔形空间(W)形成为环形。

10.如权利要求9所述的定位装置，其特征在于，所述楔形构件(15)由环形有缝夹套构成，并由其自身的弹性回复力而可扩径。

11.如权利要求8所述的定位装置，其特征在于，所述楔形空间(W)和所述楔形构件(15)均以向所述基端变窄的方式形成。

12.如权利要求8所述的定位装置，其特征在于，所述楔形空间(W)和所述楔形构件(15)均以向所述前端变窄的方式形成。

13.如权利要求11所述的定位装置，其特征在于，包括向所述心柱(11)的外周上的前端倾斜的多个倾斜槽(17)。

14.如权利要求11所述的定位装置，其特征在于，在所述心柱(11)的外周上，设有向前端变窄的锥形表面(55)或向前端倾斜的多个倾斜表面。

15.如权利要求11所述的定位装置，其特征在于，所述啮合构件(12)包括向其内周的基端变窄的锥形表面。

16.如权利要求12所述的定位装置，其特征在于，所述啮合构件(12)包括向其内周的前端变窄的锥形表面。

17.如权利要求2所述的定位装置，其特征在于，

所述弹性套筒(12)包括在其圆周方向以无接缝方式一体形成的薄壁筒；

所述弹性套筒(12)的环形壁(12c)包括多个可扩径部分(51)，其沿圆周方向以隔开间隔地设置于环形壁上，并且，可沿径向向外弹性地变形且由其自身的弹性回复力可沿径向向内回复。

18.如权利要求2所述的定位装置，其特征在于，

在所述弹性套筒(12)的周壁中，设有缝(74)或至少一个贯通槽(76)；

所述弹性套筒(12)由其自身的弹性回复力可沿径向收缩。

19.如权利要求18所述的定位装置，其特征在于，包括由橡胶或合成树脂等制成的弹性密封构件(75)，其设置于所述缝(74)或所述贯通槽(76)中。

20.如权利要求17所述的定位装置，其特征在于，包括多个沿轴向延伸的突起(62)，这些突起沿圆周方向隔开间隔地设置在所述弹性套筒(12)的内周或外周、所述楔形构件(15)的内周或外周、所述心柱(11)的外周、或者所述啮合孔(3)的至少一个上。

21.如权利要求1所述的定位装置，其特征在于，

所述啮合孔(3)形成为基本上是圆形的直孔；

所述啮合构件的外周表面(12a)形成为圆形的笔直表面。

22.如权利要求1所述的定位装置，其特征在于，

所述啮合孔(3)形成为圆形的向内变窄的锥孔；

所述啮合构件的外周表面(12a)形成为向前端变窄的锥形表面。

23.如权利要求1所述的定位装置，其特征在于，

所述啮合孔(3)和夹紧孔(81)以向内的顺序设置于所述第二部件(2)中；

与所述夹紧孔(81)相啮合的另一啮合构件(84)，在所述啮合构件的前端位置支承于所述心柱(11)上；

用于使所述另一啮合构件(84)与所述夹紧孔(81)相啮合并朝基端方向拉伸所述另一啮合构件(84)的杆(87)，插入于所述心柱(11)的筒状孔(85)内；

所述杆(87)与夹紧驱动器件(96)相连接。

24.如权利要求23所述的定位装置，其特征在于，

所述第一部件(1)包括清洁用的压力流体的供给口(97)；

所述杆(87)包括在其前端部分中的排出口(98)；

所述供给口(97)和所述排出口(98)相互连通。

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